Technologie odstraňování pevných částic (Část 3): Návrh procesních parametrů a případové studie

• Parametry pro návrh procesů odstraňování vzněšených částic v systémech recirkulační akvakultury
  • Návrhové parametry pro sedimentační nádrže s vertikálním prouděním

Cornellský systém dvojřadového uspořádání je široce používán a dosáhl dobrých praktických výsledků. V akvarkulturowých rybnících s využitím Cornellského dvojřadového systému proudí 10 % až 25 % vodního toku do sedimentační nádrže s vertikálním prouděním přes dolní odtokovou trubku a je zde odvodněno, zatímco většina vody proudí k odtoku na straně rybníka. Použití dvojitého odtoku značně zvyšuje schopnost sběru špíny na dně prostřednictvím pomalého vertikálního proudění. V tomto malém toku je koncentrace částic zvýšena desetinásobně ve srovnání s hlavním měřením toku.

Poměr průtoku skrz vertikální sedimentační zařízení a průtoku vstupujícího do bočního výtoku lze spočítat na základě průřezové plochy dolní kanalizace rybího záchodu. Obecně platí, že průvod vstupující do bočního řádu má průměr 110, zatímco průvod vstupující do vertikálního sedimentačního zařízení má průměr 50, takže jejich poměr průřezových ploch je 5:1. To znamená, že asi 17 % vody proudí do vertikálního sedimentačního zařízení. Pokud vezmeme v úvahu, že koncentrace visocích částic vstupujících do vertikálního sedimentačního zařízení je desetinásobná oproti těm vstupujícím do bočního výtoku, pak podle tohoto výpočtu je podíl zpracovaných visocích částic vertikálním sedimentačním zařízením přibližně 70 %. Při konkrétním použití lze poměr průměru trubky vstupující do bočního řádu a průměru trubky vstupující do vertikálního sedimentačního zařízení upravit podle konkrétního druhu chovanců a hustoty chovu, aby bylo dosaženo regulace poměru průtoku vstupujícího do mikrofiltru a vertikálního sedimentačního zařízení.

Klíčovým ukazatelem určujícím sedimentaci v sestopovém sedimentačním nádrži je hydraulický čas zadržení. Hydraulický čas zadržení se vztahuje k průměrnému času, po který voda zůstává ve sestopovém sedimentačním nádrži. Dostatečný hydraulický čas zadržení je jedním z klíčových faktorů pro zajistění dostatečné sedimentace懸浮 částic. Souvisí s objemem sedimentační nádrže a množstvím vody zpracovaného. V recirkulační akvakultuře se doporučuje, aby byl hydraulický čas zadržení ve sestopovém sedimentačním nádrži nejméně 30 sekund nebo více. Pokud je hydraulický čas zadržení příliš krátký, mohou se částice nezastavit včas a mohou být odstraněny ze sedimentační nádrže; pokud je příliš dlouhý, zvýší to rozměry a náklady na zařízení.

Při návrhu se obecně postupuje na základě zkušeností:

Průměr vertikálního sedimentačního zařízení: v chovném bazénu o délce 6 metrů je nainstalováno vertikální sedimentační zařízení o průměru 600 mm, a v chovném bazénu o délce 8 metrů je nainstalováno vertikální sedimentační zařízení o průměru 800 mm.

Výška vertikálního sedimentačního zařízení: 1 metr

Koeficient kužele: 30 stupňů

Jak převést vertikální sedimentační zařízení na inteligentní vertikální sedimentační zařízení?

Tradiční svislý sedimentační nádrž může odtok šťávy uvnitř svislého sedimentačního nádrží provést pouze vytahováním trubky. Obvykle jedno vytažení úplně odstraní vodu ze svislého sedimentačního bazénu. Vzhledem k velkému počtu recirkulačních chovných nádrží je ruční odebírání obvykle možné jen 1-2 krát za den. Nicméně, zbylá návnada a výkaly ve svislém sedimentačním nádrži se postupně rozpadnou během půl hodiny na rozpustné částice ve vodě, které pak neustále stoupají nahoru a přetékají do mikrofiltru přes horní část svislého sedimentačního nádrží, tím zvýšením zatížení mikrofiltrem a separátorem bílkovin.

Proto lze na výstupní trubku vertikálního sedimentačního zařízení nainstalovat chytrou vypouštěcí ventil, který pravidelně jednou za hodinu otevře po dobu několika sekund a použije strategii malých, ale častých odtoků. Tím se zabezpečí, že rezervní výkaly budou včas odstraněny, což snižuje zátěž na mikrofiltraci a separátory bílkovin. Zároveň jsou malé, ale časté odtoky velmi šetřivé s vodou, což významně snižuje míru výměny vody, a tak ušetříte jak vodu, tak i spotřebu energie.

Při výběru odtoku je důležité zvolit IP68 vodotěsný ventil, jinak může dojít k zrezavění ventilu a následnému nefunkčnímu stavu, což může způsobit nežádoucí ztráty. Pokud jde o mořskou akvakulturu, doporučuje se vybrat materiál UPVC, aby se předešlo korozi mořskou vodou.

Instalace tohoto zařízení na tradiční vertikální sedimentační přístroj ho opravdu upgraduje na chytrý vertikální sedimentační přístroj, který dosahuje inteligentní a bezdopravní operace, což nejen zlepšuje kvalitu vody, ale také šetří vodu a elektřinu.

2. Návrh parametrů mikrofiltračního stroje

Mikrofiltrační stroje se používají k odebírání pevných visoucích částic velikosti 30-100 mikron. Kapacita mikrofiltrování označuje schopnost zařízení procházet vodou. Velikost filtru určuje účinek očistného procesu, obvykle se vybírá 200 mřížek. Takže jak máme navrhnout parametry mikrofiltru?

Předně, uvádíme zkušenosti inženýra s praktickým provozem:

Přebytečné množství vody = objem vody pro akvakulturu / frekvence cyklu * 1.2

1.2 je bezpečnostní redundantní a frekvence cyklu odkazuje na to, kolik hodin trvá jeden cyklus. Frekvence cyklu se obvykle určuje na základě různých plemen a biologické nosné schopnosti. Pokud vezmeme výživu úhoře v 1000 kubickém metru cyklické vody jako příklad, nejlepší je nastavit frekvenci cyklu na jednou za 2 hodiny. Proto je průtok vody mikrofiltru: 1000/2 * 1.2 = 600 tun

Ve skutečnosti lze nainstalovat jeden mikrofiltr pro 600 tun, nebo dva mikrofiltry po 300 tun. Výhodou instalace dvou mikrofiltracních strojů je, že pokud dojde k poruše jednoho stroje a je nutná jeho oprava, může druhý mikrofiltrátor stále pracovat normálně. Nicméně cena dvou menších mikrofiltracních strojů je vyšší než cena jednoho mikrofiltracního stroje.

3. Parametrické navrhování separátoru bílkovin

Separátor bílkovin se používá na zpracování věšených částic nad 30 mikrony a jeho kapacita zpracování je pouze množství přebytečné vody za hodinu. Každé vybavení pro zpracování bílkovin od výrobce bude uvádět objem vodního proudu za hodinu. Pokud vezmeme jako příklad chov sardinek v cyklickém vodním prostředí o objemu 1000 kubických metrů, systém má cykliční kapacitu 600 tun za hodinu. Proto lze vybrat separátor bílkovin s kapacitou zpracování 600 tun za hodinu.

2、 Vypočítejte objem cyklického systému

V předchozím textu jsme uváděli empirické pravidlo pro cyklické množství. Následně předložíme přesný odvozený a výpočetní postup.

Nejprve musíme určit množství celkových věšených látek (TSS) vytvořených v systému. To lze spočítat pomocí následujícího vzorce:

RTSS = 0,25 x maximální denní množství krmení

Další krokem bude použití následujícího vzorce pro výpočet oběhu systému na základě celkové množství visoucích částic:

QTSS

Mezi nimi je QTSS vypočtená hodnota oběhu systému na základě TSS, s jednotkou m ³ /h;

TSSin je cílem regulace TSS ve smykové vodě;

TSSout je cílová kontrolní koncentrace TSS v odtoku akvakultuřských ryh, měřena v mg/L;

ETSS je účinnost odstranění TSS v fyzikálním filtraci procesu, měřena v %;

1000 je převodový faktor kvality, který převede mg na g.

3、 Praktické případy

Postavte 1000 kubickém metru kulatý vodní akvakulturu pro barské. Technické ukazatele pro návrh projektu jsou následující:

Hustota štěnění: 50kg/kubický metr

Dení poživovací dávka: 2%

Cílová odebratelnost systému částic v převisu je 70%

Ovládací cíl TSS pro cyklickou vodu je 10mg/L

Na základě uvedených ukazatelů vypočítáme objem cyklu systému cyklické vody:

Předně, vypočítejme hmotnost懸 visících částic vyprodukovaných každý den:

RTSS=0.25X denní maximální množství krmiva=60X1000X2% X0.25=12.5kg/den.

Podle uvedené analýzy bude 70 % pevných částic (hlavně nezpracovaná návnada a exkrementy) odstraněno vertikálním sedimentačním oddělovačem, takže pouze 30 % visících částic vstoupí do obvodu cyklu.

Na základě toho vypočítejme objem cyklu systému oběhu vody:

QTSS =600.96 m ³ /h

Tento výsledek výpočtu ukazuje, že pro udržení koncentrace TSS v chovném rybníku pod 10 mg/L a za předpokladu odstraňování viselavých částic na úrovni 52 % je třeba navrhnout oběh asi 600m ³ /h.

Ve skutečné exploataci lze na základě těchto parametrů upravit vodní oběh v systému recirkulace pro chov vody, abychom zajistili, že kvalita vody vyhovuje potřebám chovu. Například, pokud překročíme standardní koncentraci TSS, naznačuje to dvě možnosti.

Kapacita zpracování mikrofiltru a separátoru bílkovin je méně než 52 %

Kapacita zpracování zařízení vertikálního sedimentačního toku je méně než 70 %